Aktivne galaksije - treći dio

Što su radio glasne aktivne galaktičke jezgre, radio glasni kvazari, što su blazari, samo su neka od pitanja na koja vam odgovore daju Zvjezdoznanci.

Višestruki kombinirani snimak udaljenog kvazara kojega su snimli NASA-in Chandra X-ray teleskop i Hubbleov svemirski teleskop. © Ljubaznošću: Chandra / HST
Članak
0Komentari
Broj otvaranja2071

Radio glasne aktivne galaktičke jezgre

U radio glasne aktivne galaktičke jezgre svrstavamo: radio glasne kvazare, blazare i radio galaktike.

Radio glasni kvazari ili jednostavno kvazari najpoznatiji su i najizraženiji tip aktivnih galaktičkih jezgri. Danas ih je poznato oko 200 000. Riječ je o izrazito kompaktnoj regiji oko super masivne crne rupe, koja emitira enormne količine elektromagnetskog zračenja, izrazito izraženo u vidljivom i radio spektru. Zbog toga aktivna jezgra nadmašuje sjaj svoje matične galaktike te se ona ne može vidjeti. Uzrok emisije je akrecijski disk formiran od strane crne rupe koja proždire materijal u svojoj blizini. Promjer akrecijskog diska može biti 10 do 10 000 promjera Schwarzschildovog radijusa pripadajuće super masivne crne rupe. Pri tome kvazar nije veći od promjera Sunčevog sustava, a masa mu seže između 105 i 109 masi Sunca.

Riječ je o najaktivnijem obliku aktivne galaktičke jezgre, koji u vidljivom i radio dijelu spektra emitira i do 100 puta veći luminozitet od galaksija sličnih Mliječnoj stazi, koja sadrži između 200 i 400 milijardi zvijezda. Većina poznatih kvazara vrlo je stara i daleka, oko 12 milijardi svjetlosnih godina u prosjeku. Najbliži nam se nalaze na oko 600 milijuna svjetlosnih godina, a najdalji čak 28,85 milijardi svjetlosnih godina (to je moguće zbog metodologije računanja udaljenosti u svemiru, a koja ovisi o brzini ekspanzije u promatranom trenutku).


Razlika između kvazara i blazara je u geometriji našeg pogleda. © Ljubaznošću: NASA / Caltech
Pretpostavlja se da su nastali sudarom manjih galaksija, a čije su se crne rupe pri tome stopile u jednu super masivnu crnu rupu. Pretpostavlja se da s vremenom super masivna crna rupa pojede sav materijal u svojoj blizini te zbog toga padne i ukupni sjaj jezgre, koja potom postane mnogo manje aktivna. Sama riječ kvazar je skraćenica od quasi-stelar (kvazi stelarni radio izvor). Naime promatrani optičkim teleskopom kvazari liče na obične zvijezde, ali se od njih razlikuju prisustvom širokih emisijskih linija, koje ukazuju na gibanje plina vrlo velikih brzina, karakterističnih za akrecijske diskove oko crnih rupa. Pretpostavlja se da bi kroz 3 do 5 milijardi godina, nakon sudara Mliječne staze i Andromede, kao rezultat sjedinjenja središnjih super masivnih crnih rupa mogao nastati kvazar.

Blazari su posebna vrsta kvazara, tj. aktivnih galaktičkih jezgara, obzirom na kut pod kojim je mlazna struja čestica okomita na akrecijski disk super masivne crne rupe, orijentirana prema Zemlji. Taj kut može sezati od 0 stupnjeva (usmjeren u ravnini linije pogleda sa Zemlje) do 90 stupnjeva (usmjeren okomito na ravninu linije pogleda sa Zemlje). Pri tome, zbog velike brzine gibanja čestica, 95 do 99,9% brzine svjetlosti, do izražaja dolaze relativistički efekti. Zbog toga se mlaz čini intenzivniji, tj. većeg luminoziteta što je kut izbačaja mlaza usmjereniji ravnini linije pogleda prema Zemlji, tj. što je bliži 0 stupnjeva.

Blazari i njihovi bljeskovi jedni su od najsjajnijih objekata u dijelu spektra X-zračenja
na nebu. © Ljubaznošću: Opservatorij Fermi, NASA
Tako primjerice za kut od 5 stupnjeva u brzinu čestica od 99,9% brzine svjetlosti opaženi luminozitet mlaza usmjerenog prema nama će biti 70 puta veći od onoga koji je inicijalno emitiran od strane kvazara. Za kut od 0 stupnjeva isti će biti 600 puta jači od emitiranog. Sukladno tome luminozitet mlaza usmjerenog od nas će zbog istih razloga biti proporcionalno slabiji. Dakle što je kut manji, asimetrija luminoziteta mlazova kvazara biti će veća. Upravo zbog izuzetno jakog luminoziteta su ti objekti i nazvani blazarima (eng: blaze - jarko svjetlo popraćeno toplinom). Uglavnom su smješteni u super masivnim eliptičnim galaktikama. Sama riječ je kombinacija naziva dva različita objekta, a čija svojstva blazari objedinjuju. To su optički intenzivni varijabilni kvazari (optically violent variable (OVV) quasar) i BL Lac objekti.

Radio aktivne galaksije vrsta su zbirne kategorije za sve ostale oblike radio aktivnih galaktičkih jezgara. U grubo se mogu podijeliti u nisko-pobuđeni i visoko-pobuđeni tip. Nisko-pobuđeni tip nema jasno izrađene uske i široke emisijske linije, čije porijeklo može biti i drugačije od onog u uobičajenim aktivnim jezgrama galaktika. Njihove emisije u X i optičkom dijelu spektra odgovaraju modelima koji predviđaju da dolaze samo od izbačaja mlaza te predstavljaju objekte s nekarakteristično neuspješnom akrecijom oko središnje crne rupe. Visoko-pobuđeni tip radio aktivnih galaktika ima emisijske linije slične onima Seyfert 2s tipa galaktičkih jezgri. Međutim, bez obzira je li riječ o nisko ili visoko pobuđenom tipu, radio aktivne galaktike su u pravilu eliptične galaktike.

Kvazari prate strune neobične kozmičke mreže. Galaksije nisu nasumično raspoređene u prostoru već čine guste strune
oko velikih šupljina. © Ljubaznošću: ESA
Proučavanje aktivnih galaktičkih jezgri govori nam kako je u ranom dobu svemira bilo mnogo više, jače luminozitetnijih jezgara. To nam govori kako su super masivne crne rupe nastale vrlo rano, što još uvijek predstavlja zagonetku u kozmologiji. U prvoj ovogodišnjoj emisiji pričali smo o teoriji da su možda prve super masivne rupe nastale direktnim urušavanjem super masivnih oblaka plina i prašine, bez prethodnog prolaska kroz stadije života zvijezde. Broj aktivnih galaktičkih jezgara sa smanjenim luminozitetom nam govori kako je u ranom svemiru bilo mnogo više plina i prašine koji je mogao pogoniti visoki luminozitet aktivnih galaktičkih jezgara. Kako se s vremenom dostupan materijal trošio, bivajući pojeden odstrane središnjih super masivnih crnih rupa galaktika, tako je luminozitet aktivnih jezgara opadao.


O Zvjezdoznancima

Zvjezdoznanci su radio emisija o astronomiji i srodnim znanostima koje se emitira svakog ponedjeljka u 19 h na Radio Studentu (100.5MHz). Emisiju uređuju Marko Šimac i Vedran Vrhovac, a vode ju zajedno s Markom Ragužom.

Urednici su članovi astronomskog društva Beskraj iz Zagreba, dugogodišnji zaljubljenici u astronomiju i znanost općenito. Za sve komentare, prijedloge ili pitanja možete im se obratiti na e-mail adresu zvjezdoznanci(a)gmail.com ili putem Facebook profila Zvjezdoznanci.

Svaka vaša ideja, sugestija ili kritika nam mogu samo pomoći kako bi naše djelovanje bilo još kvalitetnije.

Posjetite YouTube kanal Zvjezdoznanaca!


Bez komentara
Želiš komentirati? Klikni!